2024-2025学年高中物理 第10章 热力学定律 3 热力学第一定律 能量守恒定律说课稿 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第10章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律说课稿新人教版选修3-3主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中物理第10章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月26日星期五第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学思维：通过探究热力学第一定律，培养学生运用科学方法分析物理现象的能力，理解能量守恒原理在热力学中的应用。

2.科学探究：引导学生通过实验和数据分析，验证能量守恒定律，培养实验操作技能和科学探究精神。

3.科学态度与责任：使学生认识到能量守恒定律在自然界和工程技术中的重要性，树立节约能源、保护环境的意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入高中物理学习之前，已经接触过基本的物理概念，如力、运动、能量等。在初中阶段，他们可能已经学习了热量的基本概念和能量转换的基本原理。因此，他们对能量守恒的概念有一定的了解，但可能对热力学第一定律的具体内容和应用还比较陌生。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对物理学科通常抱有较高的兴趣，他们渴望探索自然界的奥秘。在学习能力方面，学生具备一定的逻辑思维和抽象思维能力，能够理解和应用基本的物理公式。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验和直观演示来理解物理概念，而另一部分学生可能更偏好通过数学推导和理论分析来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习热力学第一定律时，学生可能会遇到以下困难：

-理解能量转换和守恒的抽象概念，特别是内能和做功的区分。

-将热力学第一定律应用于具体问题，如热机效率的计算。

-在解决复杂问题时，正确应用能量守恒定律和热力学定律。

-需要较强的数学和逻辑思维能力，对于一些学生来说可能是一个挑战。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（电脑、投影仪）、实验器材（温度计、压力计、量热器等）、物理教学软件。

-课程平台：学校物理课程学习平台，用于发布教学资料和在线作业。

-信息化资源：热力学第一定律相关的教学视频、动画演示、在线实验模拟。

-教学手段：板书、实物演示、课堂讨论、小组合作学习、问题解决活动。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：

教师通过提问：“大家知道生活中的哪些现象与热有关？你们是否意识到这些现象背后可能存在的能量守恒呢？”来激发学生的兴趣，引导学生思考热与能量的关系。

回顾旧知：

教师简要回顾初中阶段所学的热量、能量转换等概念，帮助学生建立新旧知识之间的联系。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：

-详细讲解热力学第一定律的基本原理，包括能量守恒定律的内容和应用。

-强调内能、做功和热传递三种能量转化方式。

举例说明：

教师通过实例，如热水瓶中的水放出热量使周围空气温度升高，帮助学生理解能量守恒定律在日常生活中的应用。

互动探究：

教师引导学生讨论如何通过实验验证热力学第一定律，如设计一个简单的实验来测量气体膨胀时对外做功和吸收热量的关系。

3.巩固练习（约20分钟）

学生活动：

-学生独立完成几道关于热力学第一定律的计算题，巩固对能量守恒定律的理解。

-学生分组进行实验，观察实验现象，分析数据，验证热力学第一定律。

教师指导：

-教师巡视课堂，解答学生在练习中遇到的问题，确保学生能够正确理解和应用所学知识。

-教师组织学生分享实验结果，引导学生对实验数据进行讨论和分析。

4.课堂总结（约5分钟）

教师总结本节课的主要内容，强调热力学第一定律在物理学中的重要性，以及它如何帮助我们理解自然界中的能量转换现象。

5.作业布置（约5分钟）

教师布置作业：

-学生完成课后习题，巩固所学知识。

-学生查阅资料，了解热力学第一定律在工业和生活中的应用实例。

-学生准备下一节课的预习内容，为深入学习热力学第二定律做好准备。教学资源拓展1.拓展资源：

-热力学第一定律的历史背景：介绍热力学第一定律的发现过程，包括卡诺循环、焦耳实验等历史事件，帮助学生了解科学发展的历程。

-热力学第一定律在不同领域的应用：探讨热力学第一定律在工程、环境科学、生物医学等领域的应用，如热机效率、能源转换、生态平衡等。

-热力学第一定律的数学表达：介绍热力学第一定律的数学形式，包括内能变化、做功、热传递的公式，以及如何应用这些公式解决实际问题。

-热力学第一定律的实验验证：介绍一些经典的实验，如气体绝热膨胀实验、理想气体等温过程实验等，展示如何通过实验验证热力学第一定律。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关的科普书籍或文章，如《热力学与热力学第一定律》等，以加深对热力学第一定律的理解。

-建议学生参加学校或社区的科学讲座，了解热力学在现实世界中的应用，激发学生对科学的兴趣。

-推荐学生进行小组合作项目，如设计一个节能装置，应用热力学第一定律的原理来提高能源利用效率。

-引导学生进行课外阅读，了解热力学在物理学其他分支中的应用，如统计物理学、量子力学等。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新活动，通过实际操作来加深对热力学第一定律的理解和运用。

-建议学生利用网络资源，如在线课程、教育论坛等，与其他学生交流学习心得，拓宽知识面。

-鼓励学生撰写科学小论文，总结自己对热力学第一定律的理解和应用，提高科学写作能力。教学反思与总结今天这节课，我们学习了热力学第一定律，这是一个非常重要的物理概念。在回顾整个教学过程之后，我想和大家分享一下我的反思和总结。

首先，我觉得在导入环节，我通过提出与生活密切相关的问题，如“你们觉得冬天为什么会冷？”这样的问题，成功地激发了学生的兴趣。学生们对于这些问题的回答让我看到了他们对物理现象的观察和思考。不过，我也意识到，对于一些基础概念不太熟悉的学生来说，他们可能需要更多的时间来理解这些现象背后的物理原理。

在新课呈现部分，我尽量用简洁明了的语言解释了热力学第一定律的基本原理。我注意到，在讲解能量守恒时，学生们表现出浓厚的兴趣，尤其是在我通过动画演示了内能、做功和热传递之间的关系后。然而，我也发现有些学生对于能量转换的具体过程还是有些困惑，这让我意识到在今后的教学中，我需要更细致地讲解能量转换的细节。

在互动探究环节，我安排了一些小组讨论和实验活动，让学生们自己动手操作，我发现这种方法很有效。学生们在实验过程中积极思考，提出了一些很有创意的问题，这让我很欣慰。但同时，我也注意到，在实验操作上，一些学生存在安全隐患意识不足的问题，我需要在今后的教学中加强对实验安全的教育。

在巩固练习环节，我给了学生一些练习题，让他们自己动手计算。从他们的作业反馈来看，大部分学生能够理解并应用热力学第一定律解决实际问题，但也有部分学生在计算过程中出现了一些错误。这说明我在讲解过程中可能没有强调一些细节，比如单位的一致性和计算的精确度。

课堂总结部分，我简要回顾了本节课的主要内容，强调了能量守恒定律的重要性。我觉得这一环节对于帮助学生巩固知识很有帮助，但也发现有些学生还是不太能够清晰地总结出本节课的核心要点。

然而，在教学过程中，我也发现了一些问题和不足。比如，对于一些概念的理解，部分学生还是不够深入；在实验操作上，安全意识有待加强；在课堂互动中，个别学生的参与度不高。针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

-在讲解新概念时，我会更加注重概念的内涵和外延，确保学生能够全面理解。

-在实验教学中，我会加强安全教育，确保学生的安全。

-在课堂互动中，我会尝试更多样化的教学方法，如小组讨论、角色扮演等，提高学生的参与度。

-对于学习困难的学生，我会进行个别辅导，帮助他们克服学习上的障碍。内容逻辑关系①热力学第一定律的基本原理

-能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

-内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和。

-做功：力使物体在力的方向上发生位移的过程。

-热传递：热量从高温物体传递到低温物体的过程。

②能量守恒定律在热力学中的应用

-热力学第一定律公式：ΔU=Q-W，其中ΔU表示内能的变化，Q表示吸收的热量，W表示对外做的功。

-等容过程：体积不变时，系统对外做功为零，热量变化完全转化为内能变化。

-等压过程：压强不变时，系统对外做功与体积变化成正比，热量变化与内能变化和对